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柴田 隆行(しばた たかゆき)

所属 機械工学系
兼務 エレクトロニクス先端融合研究所
国際教育センター
職名 教授/学長補佐(入試戦略担当)
専門分野 マイクロ・ナノマシニング / MEMS・NEMS(マイクロ・ナノ電子機械システム)
学位 博士(工学) (北海道大学)
所属学会 精密工学会 / 日本機械学会 / 電気学会 / 表面技術協会 / ライフサポート学会 / ニューダイヤモンドフォーラム / 日本工学教育協会
E-mail shibata@me
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://mems.me.tut.ac.jp/

研究紹介

独創的・先進的な高付加価値製品を創出する次世代のマイクロ・ナノ構造創成技術に関する基礎研究と革新的な新機能を有するミクロな世界で活躍するマイクロ・ナノ電子機械システム(Micro/Nano Electro Mechanical System, MEMS/NEMS)に関する種々のデバイス開発を行っている.研究テーマに共通するコンセプトは,"MEMS技術を究めナノテクとバイオへの架け橋を築く"ことである.

テーマ1:異分野融合マイクロ・ナノ構造創成技術

概要
マイクロ転写加工技術およびダイヤモンドAFMプローブ

MEMS技術を基盤として特殊な工具を創製することで,新規なマイクロ・ナノ加工技術の開発を行っている.具体的には,(1)軟質のシリコーン樹脂製のスタンプを用いてポリマー材料を基板表面に直接転写して所望のパターニングを行うダイレクトインプリントリソグラフィ技術,(2)中空構造を有するマイクロニードルアレイ工具を用いたマイクロ穴加工技術,(3)ダイヤモンド製AFMプローブを用いた微細加工と形状計測・表面物性評価機能を同時に備えたナノ加工・計測システム,(4)触媒反応の局所空間制御によるナノ化学加工技術などの研究を行っている.

キーワード

マスクレス微細パターニング,ナノファブリケーション,マイクロ・ナノインプリント技術,ダイレクトインプリントリソグラフィ,走査型プローブ顕微鏡(SPM)ナノ加工,触媒援用ナノ化学加工, MEMS

テーマ2:超並列オンチップ細胞機能解析システム(Cellular MEMS)

概要
超並列オンチップ細胞機能解析用MEMSデバイス

生命現象の統合的理解と制御を行うために,単一細胞レベルの超並列操作や細胞の機能解析・制御を行うための種々のMEMSデバイスの実現を目指している.具体的には,(1)細胞への生体分子(DNA,タンパク質など)の注入や細胞内で発現した極微量な生体分子の採取を超並列に処理可能とする細胞穿刺用ナノニードルアレイ,(2)細胞を3次元空間に高精度に配置制御するための細胞操作用マイクロマニピュレータアレイ,(3)ナノメートルオーダの微小な機械的振動刺激を細胞に与えることで細胞の機能発現制御を行う圧電駆動型マイクロ細胞培養デバイス,(4)完全非接触で細胞の動的形態変化を可視化するダメージレス高速形態イメージングなどの研究を行っている.

キーワード

細胞機能解析,セローム解析,細胞操作,セルパターニング,細胞機能制御,オンチップ細胞サージェリー,細胞内デリバリー,細胞パターン培養,細胞処理システム,BioMEMS

テーマ3:多機能走査型バイオプローブ顕微鏡 (Bioprobe)

概要
多機能走査型バイオプローブ顕微鏡

細胞の機能発現過程における様々な生体機能情報(物理量・化学量)を複数同時に可視化(細胞機能イメージング)することで,空間的・時間的相関計測の実現を目指している.具体的には,従来の原子間力顕微鏡(AFM)のもつ多彩な機能(形状計測・物性評価)に加え,単一細胞への生体分子の注入や細胞内で発現した微量なタンパク質などを高精度に採取する機能や,完全非接触での細胞のダメージレス形態イメージング(SICM)ならびに生体分子の細胞内ダイナミクス観察を可能とするチップ増強ラマン散乱イメージング(TERS)を同時に実現する多機能走査型バイオプローブ顕微鏡の研究を行っている.

キーワード

バイオ機能イメージング,原子間力顕微鏡(AFM),ナノニードル,細胞機能解析,細胞操作,細胞内デリバリー,表面増強ラマン散乱(SERS),バイオMEMS

担当授業科目名(科目コード)

生産加工学 (B11620090) / 精密加工学 (B11621030) / マイクロマシニング特論 (M21621030) / 加工デザイン特論 (D03121100)


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